白光LED發光原理及技術指標

2020-11-24 電子產品世界
　　白光

是一種組合光，

白光

LED可以分為單晶片、雙晶片和三晶片等，以下將按這一分類來介紹，還將介紹照明用

白光

led的一些

技術指標

。

　　白光LED發光原理

　　單晶片

　　InGaN(藍)/YAG螢光粉

　　這是一種目前較為成熟的產品，其中 1W的和5W的Lumileds已有批量產品。這些產品採用晶片倒裝結構，提高發光效率和散熱效果。螢光粉塗覆工藝的改進，可將色均勻性提高10倍。實驗證明，電流和溫度的增加使LED光譜有些藍移和紅移，但對螢光光譜影響並不大。壽命實驗結果也較好，Φ5的白光LED在工作1.2萬小時後，光輸出下降80%，而這種功率LED在工作1.2萬小時後，僅下降10%，估計工作5萬小時後下降30%。這種稱為Luxeon的功率LED最高效率達到44.3lm/w，最高光通量為187lm，產業化產品可達120lm，Ra為75-80。

InGaN(藍)/紅螢光粉+綠螢光粉

Lumileds公司採用460nmLED配以SrGa2S4：Eu2+(綠色)和SrS：Eu2+(紅色)螢光粉，色溫可達到3000K-6000K的較好結果，Ra達到82-87，較前述產品有所提高。

InGaN(紫外)/(紅+綠+藍)螢光粉

Cree、日亞、豐田等公司均在大力研製紫外LED。Cree公司已生產出50mW、385nm—405nm的紫外LED；豐田已生產此類白光LED，其Ra大於等於90，但發光效率還不夠理想；日亞於最近製得365nm、1mm2、4.6V、500mA的高功率紫外LED，如製成白色LED，會有較好效果。

　　ZnSe和OLED白光器件也有進展，但離產業化生產尚遠。

　　雙晶片

　　可由藍 LED+黃LED、藍LED+黃綠LED以及藍綠LED+黃LED製成，此種器件成本比較便宜，但由於是兩種顏色LED形成的白光，顯色性較差，只能在顯色性要求不高的場合使用。

　　三晶片 (藍色+綠色+紅色)LED

　　Philips公司用470nm、540nm和610nm的LED晶片製成Ra大於80的器件，色溫可達3500K。如用470nm、525nm和635nm的LED晶片，則缺少黃色調，Ra只能達到20或30。

　　採用波長補償和光通量反饋方法可使色移動降到可接受程度。美國 TIR公司採用Luxeon RGB器件製成用於景觀照明的系統產品，用Lumileds製成液晶電視屏幕(22英寸)，產品的性能都不錯。

　　四晶片 (藍色+綠色+紅色+黃色)LED

　　採用 465nm、535nm、590nm和625nm LED晶片可製成Ra大於90的白光LED。

　　此外， Norlux公司用90個三色晶片(R、G、B)製成10W的白光LED，每個器件光通量達130lm，色溫為5500K。

　　白光LED技術指標

　　照明用白光LED不同於傳統的LED產品，在技術性能指標上有一些特殊要求：光通量 一個Φ5 LED的光通量僅為1lm左右，而用作照明的白光功率LED希望達到1Klm。當然，光通量為0.1Klm和0.01Klm的功率LED也能達到要求較低的照明需求。由於15W白熾燈效率較低，僅8lm/w，所以一個15W白熾燈的光通量，與25lm/w的白光功率LED5W器件相當。

　　發光效率 目前產業化產品已從 15lm/w提高到100lm/w，研究水平為125lm/w，最高水平已達130lm/w。

　　色溫 在 2500K-10000K之間，最好是2500K-5000K之間。

　　顯色指數 Ra 最好是100。目前可以過到85

　　穩定性 波長和光通量均要求保持穩定，但其穩定性程度依照明場合的需求而定。

　　壽命 5萬小時至10萬小時。

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